血液氣體分析與酸堿平衡,解放軍總醫(yī)院呼吸科 佘丹陽(yáng),血?dú)夥治龅母拍?通過(guò)直接測(cè)定血液的PH值、PaCO2和PaO2三項(xiàng)指標(biāo)，利用公式推算出其他指標(biāo)，由此對(duì)酸堿平衡及呼吸功能進(jìn)行判斷的分析技術(shù),動(dòng)脈血?dú)夥治龀Ｓ弥笜?biāo),反映氧合狀態(tài)的指標(biāo)： PaO2、SaO2、CaO2、P50 反映通氣功能的指標(biāo)： PaCO2、TCO2 反映酸堿平衡狀態(tài)的指標(biāo) PH PaCO2、 TCO2 HCO3 ：AB和SB、CO2CP、BE、BB AG,反映氧合狀態(tài)的血?dú)庵笜?biāo),PaO2：動(dòng)脈氧分壓 SaO2：動(dòng)脈氧飽和度 CaO2：動(dòng)脈氧含量 P50： 氧飽和度50時(shí)的氧分壓,含義： 物理溶解的氧氣所產(chǎn)生的張力，反映通氣和換氣能力 參考值： 正常人:80-100mmHg 新生兒:40-70 mmHg 老年人:60歲80 mmHg; 70歲70mmHg; 80歲60mmHg 意義： 80mmHg 輕度缺氧 60mmHg 中度缺氧,可診斷為呼吸衰竭 40mmHg 重度缺氧 20mmHg 腦細(xì)胞不能從血液攝氧,有氧代謝停止,生 命難以維持,動(dòng)脈氧分壓（PaO2）,含義： SaO2 ：一定PO2下氧合血紅蛋白占全部血紅蛋白的百分比,即HbO2(HbO2Hb）,其大小取決于PO2，氧解離曲線反映SaO2和PO2的關(guān)系 CaO2：每升動(dòng)脈血含氧的mmol數(shù)，包括物理溶解的02和Hb02兩部分 正常參考值： SaO2： 93-98 CaO2： 7.6-10.3mmolL 意義： 與PaO2相似,是判斷缺氧程度和呼吸功能的重要指標(biāo),氧飽和度（SaO2）和氧含量（CaO2）,含義： SaO2為50時(shí)的PO2,其大小與氧合/解離曲線的位置有關(guān),間接反映組織的氧合狀態(tài) 正常參考值：27mmHg 意義： P50上升:氧離曲線右移,Hb與O2的親和力降低,O2容易釋放,有利于組織攝氧 P50降低:氧離曲線左移,Hb與O2親合力增強(qiáng),O2不易釋放,但不利于組織攝氧,氧飽和度50時(shí)的氧分壓-P50,PaO2、SaO2、CaO2、P50的關(guān)系,血液中O2的存在形式 物理溶解：1.5% 化學(xué)結(jié)合（Hb結(jié)合）：98.5% PaO2：反映物理溶解的O2的含量 SaO2：反映Hb結(jié)合的O2的含量 CaO2：物理溶解的O2 + Hb結(jié)合的O2 P50：SaO2=50%時(shí)的PaO2, 反映Hb與O2的親和力 血液中的O2含量主要取決于PaO2和Hb PaO2 SaO2 ,CaO2 Hb CaO2,直接反映通氣功能的血?dú)庵笜?biāo),PaCO2 ：二氧化碳分壓 TCO2：血漿二氧化碳總量,含義： 指物理溶解的CO2所產(chǎn)生的張力，反映肺泡通氣情況 正常參考值：35-45mmHg 生理極限值：10mmHg-130mmHg 意義： PCO245mmHg：肺通氣不足 呼吸性酸中毒 代謝性堿中毒呼吸代償 PCO235mmHg：肺通氣過(guò)度 呼吸性堿中毒 代謝性酸中毒呼吸代償,二氧化碳分壓（PaCO2）,含義： 血漿中各種形式存在的CO2的總含量 TCO2（mmol/l)= HCO3+PCO2(mmHg)0.03 參考值：2432mmol/l 意義： 主要受代謝因素的影響 呼吸因素對(duì)其也有影響,TCO2：血漿二氧化碳總量,PaCO2和TCO2的關(guān)系,血液中CO2的存在形式 物理溶解:8.8% 化學(xué)結(jié)合:91.2% HCO3結(jié)合:77.8% 與Hb結(jié)合成氨基甲酸血紅蛋白:13.4% PaCO2：反映物理溶解的CO2的含量 TCO2：物理溶解的CO2 + 化學(xué)結(jié)合的CO2 TCO2（mmol/l)= HCO3+PCO2(mmHg)0.03,反映酸堿平衡狀態(tài)的血?dú)庵笜?biāo),PH：綜合反映酸堿平衡的最終結(jié)果 PaCO2 反映呼吸功能對(duì)酸堿平衡狀態(tài)的影響 SB、CO2CP、BE、BB、 AG 反映機(jī)體代謝情況對(duì)酸堿平衡的影響 HCO3 （ AB ） 、TCO2 反映呼吸和代謝情況對(duì)酸堿平衡的綜合影響,含義：血液中H離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，反映H離子濃度 正常參考值：7.35-7.45，H+35-45nmol/L 生理極限值：6.80-7.80，H+ 20-120nmol/L 意義： PH7.35：肯定存在酸中毒，但不能排除堿中毒 PH7.45：肯定存在堿中毒，但不能排除酸中毒 7.45PH7.35 無(wú)酸堿平衡紊亂 完全代償性酸堿平衡紊亂 混合性酸堿平衡紊亂,血液酸堿度（pH）,含義： AB：指隔絕空氣的血標(biāo)本在實(shí)際條件下測(cè)得的碳酸氫鹽含量,受呼吸和代謝性雙重因素的影響 SB: 在體溫37、PaCO2為40mmHg、SaO2100的條件下所測(cè)得血漿碳酸氫鹽的含量，不受呼吸因素影響，相當(dāng)于二氧化碳結(jié)合力（CO2Cp），是反映代謝性酸堿平衡的指標(biāo) AB與SB的差值：反映呼吸因素對(duì)血漿碳酸氫鹽影響的程度 正常參考值：22-27mmolL（ABSB） 意義： 呼吸性酸中毒：SB正常，ABSB 呼吸性堿中毒：SB正常，ABSB 代謝性酸中毒：AB，SB； AB=SB， AB=SB 代謝性堿中毒：AB，SB； AB=SB， AB=SB,實(shí)際碳酸氫鹽和標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽AB和SB,含義： 靜脈血標(biāo)本分離血漿后，與正常人肺泡氣（PCO2為40mmHg，PO2為100mmHg）平衡后，測(cè)得的血漿中以HCO3形式存在的CO2量，反映血漿的堿儲(chǔ)備量，其意義與SB基本相當(dāng) 參考值：2231mmol/l 意義： 升高：代謝性堿中毒 呼吸性酸中毒（腎代償） 降低：代謝性酸中毒 呼吸性堿中毒（腎代償）,CO2CP ：血漿二氧化碳結(jié)合力,含義： 指在37和PaCO2為40mmHg時(shí)，將1L全血pH調(diào)整到7.40所需酸或堿的mmol數(shù)，需加酸時(shí)，為正值；需加堿時(shí)，為負(fù)值。是反映代謝性酸堿平衡的指標(biāo) 參考值：2.3mmol/L2.3mmol/L 意義： 2.3mmol/L:代謝性堿中毒 - 2.3mmol/L:代謝性酸中毒,BE：堿剩余,含義： 指血液中一切具有緩沖作用的堿（陰離子）的總和，包括HCO3、HPO4、Hb和血漿蛋白，不受呼吸因素、CO2改變的影響，在血漿蛋白和血紅蛋白穩(wěn)定的情祝下，其增減主要取決于SB，反映血液中堿儲(chǔ)備的所有成分 參考值： 全血緩沖堿（BBb）：4554mmol/L 血漿緩沖堿（BBp）：4143mmol/L 意義： BBp：代謝性堿中毒 BBp：代謝性酸中毒 BBb，但BBp：可能存在貧血,BB：緩沖堿,含義： 為未測(cè)定陰離子（ 包括硫酸、磷酸等有機(jī)酸，乳酸、-羥丁酸、乙酰乙酸等無(wú)機(jī)酸陰離子）含量與與未測(cè)定陽(yáng)離子（包括 K、Ca、Mg等Na+外的其它陽(yáng)離子）含量之差 計(jì)算公式： AG=(Na+ +K +) -（Cl-+ HCO3- ）= Na+ -（Cl-+ HCO3- ） 參考值：816 mmol/L （平均值12 mmol/L） 意義： 高AG型代謝性酸中毒：固定酸增加，AG, 如腎衰、酮癥性酸中毒、乳酸中毒 高氯型代謝性酸中毒： HCO3-丟失增加，AG 無(wú)明顯變化，如腸瘺、膽瘺、腎小管病變 影響血鈉的各種因素均可影響AG值 低蛋白血癥、高鉀高鈣血癥可引起AG降低,AG：陰離子間隙,血?dú)夥治霾裳獣r(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題-1,保持病人生理心理狀態(tài)的穩(wěn)定,記錄采血時(shí)患者的活動(dòng)狀態(tài)(靜息或活動(dòng)后) 情緒緊張,呼吸急促: PH,PaO2,PaCO2 情緒緊張,屏氣 : PH PaO2 PaCO2 活動(dòng)后未充分休息: 正常人:PH,PaO2,PaCO2 肺間質(zhì)病患者: PH,PaO2,PaCO2 記錄是否吸氧以及吸氧濃度 記錄采血時(shí)的體溫 體溫37，每增加1，PaO2 將增加7.2%，PaCO2 增加4.4%，pH降低0.015;體溫低于37時(shí)，對(duì)pH和PaCO2 影響不明顯，而對(duì)PaO2 影響較顯著,每降低1,PaO2 將降低7.2%,血?dú)夥治霾裳獣r(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題-2,盡量避免治療藥物對(duì)血?dú)饨Y(jié)果的影響 強(qiáng)堿性藥物 抗生素類藥物 脂肪乳 肝素對(duì)對(duì)血?dú)饨Y(jié)果的影響 稀釋效應(yīng): PaCO2 、HCO3- 、BE 溶解氧的效應(yīng)： PaO2 避免標(biāo)本中混入空氣： PaO2,PaCO2 及時(shí)送檢（30分鐘內(nèi)） 血液細(xì)胞耗O2、產(chǎn)生CO 2：體外37保存，每10min PaCO2 增加1mmHg，pH下降0.01 不能立即送檢的標(biāo)本可在4冰箱保存2小時(shí)，但測(cè)定前需復(fù)溫,動(dòng)脈血?dú)夥治龅膬纱笥猛?了解呼吸功能狀況 了解內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡狀況,利用動(dòng)脈血?dú)夥治雠袛嗪粑δ?判斷是否存在呼吸衰竭： PO2 PO2=60 mmHg：否 PO2 60 mmHg：是 判斷是哪一類呼吸衰竭： PO2及PCO2 1型：PO2 60 mmHg， PCO2=45 mmHg 2型：PO2 60 mmHg， PCO245 mmHg,利用血?dú)夥治雠袛囿w內(nèi)的酸堿平衡狀態(tài),是否存在酸堿平衡紊亂 是哪一類酸堿平衡紊亂 酸中毒？堿中毒？ 代謝性？呼吸性？混合性？,酸堿平衡紊亂的常見(jiàn)形式,單純性酸堿平衡紊亂： 原 因 性 質(zhì) 程 度 代謝性 酸中毒 堿中毒 呼吸性 酸中毒 堿中毒 混合性酸堿平衡紊亂： 兩種或三種單純性酸堿平衡紊亂同時(shí)存在,代償性 失代償性,酸堿平衡紊亂的代償與失代償,代償： 經(jīng)過(guò)代償HCO3 /H2CO3比值恢復(fù)20/1，血液pH維持在7.357.45之間 代償性酸中毒 代償性堿中毒 失代償： 經(jīng)過(guò)代償，仍不能恢復(fù)HCO3 /H2CO3的正常比值，血液pH仍然低于7.35或高于7.45 失代償性酸中毒 失代償性堿中毒,單純性代謝性酸中毒,病因 固定酸產(chǎn)生過(guò)多：酮癥酸中毒乳酸酸中毒缺氧休克 酸性產(chǎn)物排泌減少：腎衰醛固酮缺乏等 HCO3丟失過(guò)多：腎小管酸中毒腹瀉十二指腸液丟失等 攝入過(guò)多的酸性物質(zhì)或藥物等 代償狀況 血液緩沖 呼吸代償 腎代償,血?dú)庵笜?biāo)變化特點(diǎn) pH （完全代償時(shí)PH正常） HCO3 (原發(fā)性) PaCO2 (代償性) 代償預(yù)計(jì)值：PaCO2=40(24HCO3)1.22 代償極限：10mmHg 代償時(shí)限：1224 h AG :正常或升高,單純性代謝性酸中毒,病例一,病例特點(diǎn) 男性，32歲 糖尿病昏迷4h，尿糖+，酮體+。 血糖22mmol/l。 動(dòng)脈血?dú)夥治鲋笜?biāo) PH ：7.02 PaCO2：15mmHg；PO2：110mmHg, HCO3：4.8mmol/l BE：-28.2mmol/l AG：31mmol/l 預(yù)計(jì)PaCO2=40-(24-4.8)1.22=14.9618.96,高AG型代謝性酸中毒,單純性代謝性堿中毒,病因 酸性物質(zhì)大量丟失：胃液大量丟失、腸液HCO3重吸收增加、利尿劑的過(guò)多應(yīng)用 攝入過(guò)多的堿 Cl大量丟失：腎近曲小管對(duì)HCO3重吸收增加 低鉀：腎排K保Na能力減弱，排H保Na加強(qiáng)， HCO3重吸收增多 皮質(zhì)激素過(guò)多 代償狀況 呼吸減慢，PCO2升高 腎對(duì)代堿的調(diào)節(jié)主要由體內(nèi)K、Cl水平?jīng)Q定。低K低氯時(shí)，腎代償能力下降,血?dú)庵笜?biāo)變化特點(diǎn) pH HCO3 (原發(fā)性) PaCO2 (代償性) 堿性尿（低K引起反常性酸性尿） 代償預(yù)計(jì)值：PaCO2=40(HCO3 24)0.95 代償極限：55mmHg 代償時(shí)限：1220 h,單純性代謝性堿中毒,病例二,病史：腹瀉4天 動(dòng)脈血?dú)夥治觯?PH=7.49, PaCO2=47mmHg, HCO3=37mmol/l, Na130mmol/l 、K2.5mmol/l、CL92mmol/l 預(yù)計(jì)PaCO2 =40(3724)0.95mmHg =46.756.7,代謝性堿中毒,單純性呼吸性酸中毒,病因 呼吸中樞抑制 肺和胸廓疾病 神經(jīng)肌肉疾病 代償狀況 主要依靠腎加強(qiáng)H-Na交換，回吸收HCO3,單純性呼吸性酸中毒,血?dú)庵笜?biāo)變化特點(diǎn) pH HCO3 (代償性) PaCO2 (原發(fā)性) PO2可下降（肺通氣不足） 代償預(yù)計(jì)值： 急性呼酸: HCO3=24(PaCO240)0.071.5 代償時(shí)限：幾分鐘 慢性呼酸: HCO3=24(PaCO240) 0.43 代償時(shí)限：57 d,病例三,病史：反復(fù)咳嗽咯痰20余年,活動(dòng)后氣短5年 臨床診斷:慢性支氣管炎,肺氣腫,肺原性心臟病 動(dòng)脈血?dú)夥治觯?PH=7.35, PaO2=58mmHg(不吸氧) PaCO2=60mmHg, HCO3=31mmol/l 預(yù)計(jì)HCO3=24(6040) 0.43 =2935,2型呼吸衰竭 慢性呼吸性酸中毒(完全代償),單純性呼吸性堿中毒,病因 肺外疾病引起的呼吸中樞興奮性增強(qiáng) 肺部疾病引起反射性的呼吸增強(qiáng) 其他:呼吸設(shè)備引起的通氣過(guò)度高熱等 代償狀況 腎HNa 交換減弱,單純性呼吸性堿中毒,血?dú)庵笜?biāo)變化特點(diǎn) pH HCO3 (代償性) PaCO2 (原發(fā)性) Cl 增加，K輕度下降，AG輕度升高 代償預(yù)計(jì)值： 急性呼堿: HCO3=24(40PaCO2)0.22.5 代償時(shí)限：幾分鐘 慢性呼堿: HCO3=24(40PaCO2)0.52.5 代償時(shí)限：23 d,病例四,病史：高熱、胸痛5天，呼吸急促 臨床診斷:左側(cè)結(jié)核性胸膜炎 動(dòng)脈血?dú)夥治觯?PH=7.50 PaCO2=29mmHg, HCO3=19mmol/l 預(yù)計(jì)HCO3=24-(40-29) 0.52.5 =1621,慢性呼吸性堿中毒,混合性酸堿平衡紊亂,（一）相加型二重酸堿平衡紊亂 主要生化指標(biāo)變化的共同特征是pH明顯變化，PaCO2和HCO3呈反向變化。 1代謝性酸中毒合并呼吸性性酸中毒 （1）病因 見(jiàn)于嚴(yán)重肺心病、心跳驟?；蛑舷ⅰ?yán)重肺水腫和甲醇中毒等。 （2）指標(biāo) 代酸： pH HCO3 (原發(fā)性) PaCO2 (代償性) AG() 呼酸： pH HCO3 (代償性) PaCO2 (原發(fā)性) 合并： pH HCO3 PaCO2 AG(),2代謝性堿中毒合并呼吸性堿中毒 （1）病因 見(jiàn)于醫(yī)院臨終前的病人，也可見(jiàn)于嚴(yán)重肝病伴嘔吐或利尿失鉀者，或見(jiàn)于敗血癥、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、疼痛伴嘔吐或明顯利尿者。 （2）指標(biāo) 代堿： pH HCO3 (原發(fā)性) PaCO2 (代償性) 呼堿： pH HCO3 (代償性) PaCO2 (原發(fā)性) 合并： pH HCO3 PaCO2 ,（二）相抵型二重型酸堿平衡紊亂,主要生化指標(biāo)變化的共同特征是pH變化不定，PaCO2和HCO3呈同向劇烈變化。 1代謝性酸中毒伴呼吸性堿中毒 （1）病因 見(jiàn)于水楊酸中毒者、腎功能衰竭或糖尿病 酮癥伴有高熱呼吸過(guò)度者或嚴(yán)重肝病或敗血 癥者 （2）指標(biāo) 代酸： pH HCO3 (原發(fā)性) PaCO2 (代償性) AG () 呼堿： pH HCO3 (代償性) PaCO2 (原發(fā)性) 合并： pH HCO3 PaCO2 AG (),2呼吸性酸中毒伴代謝性堿中毒 （1）病因 見(jiàn)于慢性肺功能不全病人嘔吐、利尿或氯缺乏。 （2）指標(biāo) 呼酸： pH HCO3 (代償性) PaCO2 (原發(fā)性) 代堿： pH HCO3 (原發(fā)性) PaCO2 (代償性) 合并： pH HCO3 PaCO2 3代謝性酸中毒伴代謝性堿中毒 （1）病因 見(jiàn)于腎功能衰竭或糖尿病酮中毒或乳酸中毒病人發(fā) 生嘔吐、胃液引流時(shí)。 （2）指標(biāo) 代酸： pH HCO3 (原發(fā)性) PaCO2 (代償性) AG () 代堿： pH HCO3 (原發(fā)性) PaCO2 (代償性) 合并： pH HCO3 PaCO2 AG (),（三）三重性酸堿平衡紊亂 呼吸性酸中毒型： 呼吸性酸中毒代謝性堿中毒代謝性酸中毒； 如肺功能不全的病人不但有CO2潴留，又有明顯缺氧，再加上強(qiáng)利尿劑失K過(guò)多。 呼吸性堿中毒型： 呼吸性堿中毒代謝性堿中毒代謝性酸中毒。 如酒精中毒病人有嘔吐所致的代謝性堿中毒，乳酸與酮癥性酸中毒，肝病所致的呼吸性堿中毒。,酸堿平衡紊亂的分析思路,1了解病史 誘發(fā)原因，病程，用藥，肺、腎功能等。 2指標(biāo)初步分析 判斷原發(fā)性,pH,pH7.35為酸中毒，pH7.45為堿中毒 （根據(jù)HCO3與PaCO2變化方向和幅度確定原發(fā)性變化）,pH正常,HCO3或PaCO2異常 （根據(jù)HCO3與PaCO2變化方向和幅度 確定原發(fā)性變化）,HCO3和PaCO2正常 （則跳過(guò)第三步代償預(yù)估值的分析， 進(jìn)入第四步AG和電解質(zhì)的分析）,3代償預(yù)計(jì)值計(jì)算及分析 判斷是否為混合型 發(fā)病時(shí)間可用作選擇慢性代償公式，原發(fā)呼吸性酸中毒和呼吸性堿中毒分別以72小時(shí)和48小時(shí)作為選擇慢性代償公式的依據(jù)。,（1）測(cè)定值在代償 預(yù)估值范圍內(nèi),病程=代償時(shí)間，為單純性酸堿紊亂。,病程代償時(shí)間，為混合性的酸堿紊亂。,（2）測(cè)定值在代償 預(yù)估值范圍外,超過(guò)代償預(yù)估值范圍，為混合性的酸堿紊亂。,未達(dá)到代償預(yù)估值范圍,病程=代償所時(shí)間， 為混合性的酸堿紊亂。,病程代償所時(shí)間， 為單純性酸堿紊亂， 部分代償。,4 AG值和電解質(zhì)分析判斷,5三重性酸堿平衡紊亂判斷 （1）先確定呼吸性的酸堿平衡紊亂的類型，并計(jì)算其代償預(yù)估值。 （2）根據(jù)高AG值確定代謝性酸中毒的存在。 （3）代謝性堿中毒的確定。 潛在HCO3實(shí)測(cè)HCO3AG 如潛在HCO3代償預(yù)估值，則說(shuō)明同時(shí)有代謝性堿中毒的存在。 6動(dòng)態(tài)觀察、綜合分析,計(jì)算AG： AG140(9042)8 mmol/L，且低氯說(shuō)明無(wú)代謝性酸中毒。,病例5肺心病患者，因呼吸困難伴雙下肢浮腫住院，住院后經(jīng)抗感染，強(qiáng)心，利尿3天后雙下肢浮腫減輕，但出現(xiàn)惡心，煩躁。血?dú)饨Y(jié)果示：pH7.41，PaCO267mmH